深基坑土方开挖安全专项方案.doc
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***水泵房深基坑开挖安全专项方案*版
J/SG012
工程名称：
******机组工程
机组容量：
2×300MW
编号：
******
专项方案
方案名称
水泵房深基坑开挖安全专项方案
审核
批准
编写
审定
编写单位
会审
******工程有限公司
38
目录
1、工程概况
2、编制依据
3、作业条件
4、施工机具配备
5、劳动力组织
6、作业程序
7、施工技术措施
8、质量保证措施
9、应急方案
10、安全保证措施
11、成品保护及其他注意事项
12、职业健康安全风险控制措施
13、环境管理措施
14、强制性条文
15、附图、附表及计算书
一、工程概况
1.1工程概况
本工程为******机组工程水泵房土方工程，由***院设计。
该工程原土层高程为20.00m（1985年国家高程），基础底高程为9.80m，基础持力层为④号土，地基承载力特征值需满足大于300kpa的要求。
本次水泵房基坑土方大开挖范围为63m*59.75m,开挖深度为10.3m，坑底尺寸为36.4m*33.15m。
考虑搭双排外脚手架及设置排水沟，坡脚距基础砼墙外壁2m。
基坑开挖采用1:
1、1：
0.75、1：
0.75三级放坡整体大面积开挖的方法进行，坡道中间台阶宽1.0m，在挑出牛腿对应部位的坡面上做一至两道0.3宽的小台阶，以方便支立杆。
坡顶周边做1.0m宽喷射砼硬化护边，外做300*300素砼排水沟。
基坑侧壁安全等级为二级，基坑使用周期约2个月。
整体开挖之前先采用管井降水的方法降低基坑范围内的地下水位。
总挖土方量约2.2万方，综合考虑厂区内土方平衡，预留回填量1.2万方土，外运量1万方。
外运土方用于引风机、集控楼区域回填；预留土方运至化水区域打堆成方。
根据现场实际情况，开挖放坡采用三级放坡结合土钉墙护坡方案进行。
基坑距东边水泥路面8.4m，水泥道路半幅封闭，并严格控制重型车辆通行。
在基坑四周外设置深井降水，井径0.25m，间距10m，降水井深度约10m；由于基坑南北两边的冷却塔基础下面做了砂石回填处理（埋深7.5m），该区域降水井加密至6m，保证地下水降至渗水层以下。
在渗水层底标高处设置第一层平台（埋深4.5m），平台内侧四周做200*200排水沟，排水沟用单砖砌筑，内侧抹1：
2水泥砂浆，将多余渗水汇入基底集水坑。
基坑排水：
在基坑底部四周设排水沟（300*500）、并在对角设置两个砖砌集水井（800*800*1000），通过潜水泵排入厂区排水系统。
坑底全部硬化，满浇C15垫层，施工过程中，终保证基坑不被水浸泡。
边坡随挖随进行护坡保护，临时采用彩条布进行覆盖，并做好挂网喷浆护坡，喷浆厚度60mm~80mm，坡面挂钢筋网片，采用Φ10@1500mm锚筋，长500mm，呈梅花形布置。
完成基坑开挖后应尽快组织进行基础施工，减少基坑长时间暴露。
1.2工程地质情况
1.2.1地形地貌
本工程场地就区域地貌单元而言，属废黄河高漫滩向滩外平原过渡地带，地形平坦（煤场东部地势略高，由电厂一期建设时弃土堆积形成）。
场地已整平，高程为20m左右（1985国家高程基准，下同）。
1.2.2地基土分布特征
根据本次勘察已完成的勘探孔，参考电厂原有地质资料和区域地质资料，厂区下伏基岩为太古界~下元古界胶东群（Ar—Pt3），岩性主要为片麻岩、片岩、石英岩等组成的变质岩系，基岩埋深140m左右。
地基土主要由第四系全新统人工堆积成因的素填土以及全新统、上更新统冲积成因的粉土夹粉质黏土、粉质黏土、黏土、中砂等组成，其自上而下叙述如下：
①1素填土：
灰黄色，稍湿，主要由粉质黏土、粉土等组成，夹姜结石，混少量植物根茎，性质不均匀，结构松散，层厚0.80~2.10m，堆积时间不足10年，主要分布于拟建煤场东部区域。
①2素填土：
灰黄色、灰色，主要由粉质黏土、粉土等组成，性质不均匀，状态软弱，为暗浜回填土，堆积时间约30年，分布于拟建厂前区勘探孔C59、C48之间区域，厚度约2.50m。
②1粉土夹粉质黏土：
黄灰色，很湿，稍密，含云母碎屑，颗粒组成中等均匀，摇振反应迅速，干强度、韧性低，夹软塑状粉质黏土，层厚比约1/3~1/5，层厚1.90~4.00m，顶板标高在17.12～19.17m，静力触探试验锥尖阻力qc为1.50MPa，全厂分布。
②2粉质黏土：
灰色、灰黄色，软塑，含氧化铁，有光泽，干强度、韧性中等~高，局部夹薄层粉土，层厚1.00~2.80m，顶板标高在14.11～16.40m，静力触探试验锥尖阻力qc为0.66MPa，全厂分布。
③黏土：
灰黄色，硬塑，局部可塑~硬塑，含氧化铁，有光泽，干强度、韧性高，混少量姜结石，层厚0.80~2.60m，顶板标高在12.72～14.07m，静力触探试验锥尖阻力qc为2.27MPa，全厂分布。
④黏土：
棕黄色、灰黄色、灰绿色，硬塑~坚硬，含氧化铁，有光泽，干强度、韧性高。
一般而言，该层顶部至深度13m、18m~21m处夹姜结石较多，姜结石含量一般1~5%，粒径10mm~100mm（甚至大于100mm）不等，局部姜结石富集厚度达100~200mm，层厚37.20~40.10m，顶板标高在10.82～12.57m，静力触探试验锥尖阻力qc为4.30MPa，全厂分布。
⑤中砂：
灰白色，灰黄色，饱和，密实，成分以石英、长石为主，颗粒粒径变化较大，组成不均匀，混少量砾石，黏粒含量较高，局部混黏土团块，未揭穿。
1.2.3地下管线及建筑物：
地下有穿过道路的循环水管道四根，伸出道路边4m。
二、编制依据
2.1图纸
1、《厂区总平面布置图》
2、《水泵房地下结构施工图》
3、《岩土工程勘测报告》
2.2技术规范引用标准
1、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）；
2、《建筑地基基础工程施工规范》GB51004—2015
3、《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013
4、《电力建设施工质量验收及评价规程》（DL/T5210.1-2012）；
5、《火力发电厂工程测量技术规程》（DL/T5001-2014）；
6、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号
8、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；
9、《建筑基坑工程安全管理规程》（DB45/T960-2014）
10、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；
11、《电力建设安全工作规程第1部分：
火力发电》（DL5009.1-2014）；
12、《工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）》（2013年版）；
13、《工程建设标准强制性条文-电力工程部分》（2011年版）
14、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）；
15、《建筑基坑工程监测技术规程》（GB50497E-2009）；
16、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012）
17、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
18、《建筑基坑支护结构构造》（11SG814）
三、作业条件
1、施工场地符合五通一平的施工条件。
2、施工所需图纸已齐全。
3、劳动力及施工机具已组织进场，机具试运转后一切正常。
4、施工进度计划
土方开挖：
2017年12月5日开挖--2017年12月30日挖方结束
5、主要工作量
序号
建构筑物名称
项目
数量
1
水泵房
机械/人工挖方
22000m3
2
水泵房
外运土方（至引风机处）
10000m3
3
水泵房
回填量（预存化水处）
12000m3
四、施工机械、设备配置
序号
名称
数量
1
水准仪
2
2
经纬仪
1
3
全站仪
1
4
挖掘机
3
5
推土机
2
6
自卸卡车15t
9
7
水泵QY-15
5
8
降水潜水泵QY-15
30
五、劳动力组织
序号
名称
数量
1
技术员
2
2
施工员
2
3
专职安全员
1
4
电工
2
5
驾驶员
15
6
杂工
10
六、作业程序
定位放线→验线→管井降水施工→第一层土方开挖→挂网喷浆→第二层土方开挖→挂网喷浆→第三层土方开挖→挂网喷浆→人工铲底→验收→基础施工。
七、施工技术措施
7.1土方开挖必须在方案经审查批准、降排水措施已落实的情况下方可进行。
7.2降排水措施
7.2.1管井降水
7.2.1.1降水井布置
依据本场地水文地质条件及基坑开挖深度，结合本公司基坑降水经验，本基坑降水采用管井降水方案。
降水井井身属性如下：
降水井深度：
10m
降水井井径：
Ф250mm
滤管长度：
6m（无砂管）
滤料：
Ф2—4mm（细砾石）
降水井间距：
6~10m
降水井数量：
30口
7.2.1.2施工技术措施
由于本基坑上部含水层属上层滞水含水层，地下水位较高变化较大，地下水主要接受大气降水和地下管线渗漏补给，其含水介质渗透性差；因此，含水层进行降水具有一定的难度，为了确保本基坑降水效果，本次降水在布井和施工中采用如下几个方面的技术措施：
1、加深降水井深度
从水文地质资料分析，含水介质为粘质粉土、砂质粉土，渗透性差，涌水量小的特点，因此加大降水井深度以增大渗流梯度，确保降水效果。
2、合理布井
依据本基坑平面形态及岩土勘察报告，基坑内侧地下水的补给源较小，外侧补给源相对较大，主要渗水层为②1层。
因此，布置降水井时，考虑截断基坑上部土层②1层（高程15.76m）的外来水。
由于临近冷却塔基底做级配碎石回填，回填厚度为3.9m，汇水面积3100m2,该区域井点管适当加密。
3、完善成井工艺、确保成井质量
由于本次降水涉及到含水层属上层滞水含水层，且各含水层渗透性较差，含水层赋存层位变化较大。
因此，只有完善成井工艺才能确保成井质量。
在降水井施工过程中，采用多次反复、内部循环洗井法成井。
4、加设引排设施
依据本工程水文地质条件，含水层含水介质均为粉质粘土、砂质粉土，其持水度大，均匀性差，基于上述特征，在施工中如出现坑壁、坑底渗水现象，可采用加设引排设施，以确保基坑及基础施工的正常进行。
7.2.1.3降水施工工艺流程
井点测量定位→挖井口、安护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砂砾过滤层→洗井→井管内下设水泵、安装抽水控制电路→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井
7.2.1.4降水井计算
①由于渗水层埋深4.5m，仅对渗水层内降水进行计算。
1、基坑净储水量（给水度u取1.5）
V=3.5×4000×1.5=21000m3
按预降水16天计算：
则，Q2=21000/16=1276m3/d
2、管井单井出水量计算：
q=120πrlK1/3=120×3.14×0.125×6×0.021/3=76.58m3/d
3、管井数量计算：
n=1.5Q2/q=1.5×1276/76.58=25，取25口。
②冷却塔环基底部回填级配砂石厚度：
16.7-13＝3.7m、断面面积49.4m2、中心周长：
366.3m，仅对渗水层内降水进行计算。
1、基坑净储水量（给水度u取1.5）
V=49.4×366.3×1.5=27143m3
按预降水16天计算：
则，Q2=27143/16=1696.44m3/d
4、管井单井出水量计算：
q=120πrlK1/3=120×3.14×0.125×3.5×301/3=512.3m3/d
5、管井数量计算：
n=1.5Q2/q=1.5×1696.44/512.3=4.97，取5口。
降水井点布置图
7.2.2基坑排水
基坑底部四周设300*500、100厚砼排水沟，汇集于两个砖砌集水井（800*800*1000）内，然后通过潜水泵排入厂区排水系统。
施工过程中，始终保证基坑不被水浸泡。
7.3开挖施工技术措施
7.3.1基坑采用人工开挖和机械开挖相结合的施工方案，采用机械开挖为主，人工开挖为铺。
人工挖排水沟、集水井，人工修边坡、修底。
机械土方开挖采取分四层进行，留三层台阶。
第一层、第二层分层厚度控制在2.2米左右，第三层、四层分层厚度控制在2.9米左右，基底以上预留土方300mm，采用人工铲底。
开挖顺序：
由东向西、由南向北岛式开挖。
出土口设置：
从基坑的东北角出土，出土口路段满铺钢板加固。
出土土方由运输汽车通过基坑东边道路运至各弃土点。
弃土处理：
综合考虑厂区内土方平衡，所开挖土方运至厂区内缺土区域进行场地回填、平整。
7.3.2本工程土方开挖采用1:
1.1、1：
0.75、1：
0.75三级放坡大开挖的方式进行，基坑内包括排水沟、脚手架宽度在内的工作面每边设定为2米。
7.3.3当基坑接近底标高时，严格控制开挖速度，防止超挖。
7.3.4机械挖土时，应有专门人员负责测量开挖标高，确保预留20cm人工铲底，不得破坏原土层。
7.3.5在出现软土的场地，机械下方铺垫钢板或者走道板，防止机械下陷。
7.3.6在斜坡上，增设斜坡道及栏杆。
人员走动时，必须从此坡道上下。
7.3.7在边坡上满铺彩条布防止下雨雨水冲刷边坡，在基坑四周设置防护围栏及警示标识，夜间设红警示灯。
7.3.8土方开挖过程中如发现边坡有失稳迹象时，在基坑的坡脚部位叠放蛇皮袋防止塌方。
7.3.9土方基坑修整找平到设计标高后，应及时自检并通知监理工程师及设计方验槽，对基坑土质进行确认，拍摄影像资料，并及时办理好地基验槽隐蔽工程验收记录及各方签字手续。
验槽合格后应及时进行垫层施工。
7.3.10土方开挖时不允许在基坑上方堆积土，全部按指定线路运至弃土区，并尽量堆放整齐。
7.4边坡防护
边坡采用挂网喷浆进行防护，在基坑东北角区域因箱式变影响，根据设计图纸结合现场实际情况，现场施工作业面较小，对该坡段进行土钉护坡，土钉使用Φ48钢管（6米~7米长）钻孔水平夹角15度打入坡面，钢管的出浆孔设置为钢管四面呈梅花状布孔，间距500mm，并将土钉倒刺焊牢，保证土钉注浆形成水泥浆包裹层，土钉计算设置六排，水平方向间距设置1.2米~1.5米（见计算书）。
底脚土方做2米宽砼护角。
挖土分层厚度与土钉竖向间距协调同步，开挖后24小时内完成土钉安设和混凝土面层。
第一层土钉完成注浆后，间隔72小时才可以开挖下一层土方。
钢管的注浆孔设置在钢管的里端1/2l~2/3l范围内，每个注浆截面的注浆孔取两个，对称布置，孔径取5mm~8mm，注浆孔外设置保护倒刺。
钢管土钉焊接时，采用数量不少于3根，直径不小于Φ16的钢管均匀分布拼焊，双面焊接时，长度不小于钢管直径的两倍。
土钉部位护坡喷射混凝土面层厚度为100mm，内配φ6@200双向钢筋网片，并纵横向通长设置Φ14加强钢筋，土钉与加强钢筋焊接连接，在含水层墙面上每隔6m左右设置泄水孔。
钢管端部制成锥状，并有加强构造。
注浆材料取水泥浆，水灰比为0.5~0.6，注浆压力不小于0.6Mpa，在注浆管周围出现返浆后停止注浆，当不出现返浆时，采取间歇注浆。
喷射作业要分段依次进行，同一分段内喷射作业自下而上均匀进行，一次喷射厚度30~80mm；喷射混凝土时，喷头与混凝土保持垂直，距离为0.6~1.0m。
喷射混凝土终凝2h后，及时喷水养护。
7.4.1主要技术参数：
1、土钉孔径110mm，孔内注浆体强度等级M15；
2、钻孔深度（自上而下分两排）：
第1排：
6m
第2、3排：
7m
第4、5、6排：
6m
3、钻孔间距：
水平间距1.2m~1.5m，竖向间距1.2m~2.0m（详见计算书）；
4、土钉：
φ48*3.0钢管。
5、土钉布置形式：
三角形；
6、网片钢筋：
CRB550φ5,间距200mm；
7、喷射混凝土强度等级：
C20；
8、喷射混凝土厚度：
50~80mm；
9、坡顶混凝土：
外延1.2m，坡顶设300*300砖砌排水沟内粉1：
2水泥砂浆。
7.4.2施工方法
7.4.2.1主要材料
矿渣硅酸盐32.5级水泥，5mm碎石，中砂，CRB550级φ5冷轧带肋钢筋，φ48*3.0钢管275米。
7.4.2.2施工技术措施
1、挖土应按土钉垂直间距挖土并修坡面。
机械挖土时应预留0.1m，之后人工修整，根据边坡土质情况，可采取全面或分段挖土支护。
2、土钉定位成孔
按设计孔深，人工或机械成孔。
3、注浆
按配比制浆，注浆采用底部注浆法，注浆管应插入距孔底250～500mm处，随浆液的注入缓慢匀速拔出，为保证注浆饱满，孔口宜设止浆塞或止浆袋。
4、铺设钢筋网片
网片筋应顺直，按设计间距绑扎牢固。
在每步工作面上的网片筋应预留与下一步工作面网筋搭接长度。
钢筋网应与土钉连接牢固。
埋设控制喷层混凝土厚度的标志。
5、喷射混凝土
按配合比要求拌制混凝土干料。
为使回弹率减少到最低限度，喷头与受喷面应保持垂直，喷头与作业面间距宜为0.6～1.0m。
喷射顺序应自下而上，喷射时应控制用水量，使喷射面层无干斑或移流现象。
喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3～7d。
以此类推，下一步工作面重复1～6工序循环，直至支护到基坑底标高。
6、设置引流孔
根据该护坡特性，需要在含水层设置引水孔，具体做法使用PVC管在护坡喷射混凝土前埋入土体，管口微向上抬，使水流不至于将护坡内土方流失掉。
引流孔使护坡内余水排出，防止因护坡形成整体包裹使余水无法释放进而对护坡产生较大侧压力，有效的保持了土体整体的稳定性。
7.4.3注意事项
1、土方开挖、支护施工应分段进行，土方开挖后应尽量减少基坑边坡暴露时间，遇雨天应大面积覆盖，同时在坡脚堆载以防止滑坡。
2、成孔时遇砾石、砖块、管网或地下构筑物时，孔位及其下倾角可以调整，如遇到砾石层可改用钢管做土钉。
3、护坡坡脚的处理：
喷射混凝土面层伸入基坑底标高下至少0.2m，以形成护脚。
4、基坑支护完毕，甲方应及时进行后序施工，同时做好有序排水，防止水浸渗入坡脚底下。
5、固定端护坡施工期间，应将该区域道路南北进行封闭，禁止重载车辆通行，减少护坡上方的活动荷载。
7.5边坡监测
基坑开挖前，技术员对施工员、测量员进行边坡监测交底，明确监测目的、项目监测报
警值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测频率、记录制度及信息反馈系统。
1、监测目的
防止边坡塌方造成人员伤害、财产损失。
2、监测方法
（a）从基坑开挖到基础回填整个过程中安排检查人员（施工员）在每天作业前及下雨前
后对基坑边坡进行观察，并填写记录表格，技术员负责每天检查记录。
作业过程中，检查人
员对边坡不间断巡视，如发现地表裂缝、地面鼓胀、沉降、局部坍塌等现象，立即停工撤离
人员并通知技术人员现场分析并采取有效的支护措施，防止土体大面积坍塌。
人工观测监测项目：
地表裂缝、地面鼓胀、沉降、局部坍塌。
极限值：
监测项目发生时。
监测频率：
2次/天。
记录制度：
每天将观测记录填表报技术员检查。
（b）在边坡体上设立变形观测点，在变形区影响范围之外稳定地点设置固定监测点（离边坡边2.0米处，间隔不宜大于20米），用测量仪器定期监测变形区内网点的三维位移变化。
在开挖前记录好各观测点的初始数据。
开挖后，每次观测后将记录的数据填好表格，技术员
负责检查记录并与初始数据对比分析，对于位移或下沉达到极限值的部位采取有效措施，防
止大面积坍塌。
观测点最大位移，极限值:
3cm。
观测点最大沉降，极限值:
2cm。
监测频率：
1次/2天。
记录制度：
观测后将数据填表并交技术员检查。
7.6雨季施工措施
7.6.1设专人每日记录天气预报，雨后及时疏通管沟保证现场排水系统畅通，明沟断面尺寸足够大，配置足够数量的水泵，及时排除雨水，保证厂区不形成内涝；
7.6.2施工现场排水系统整齐通畅。
每周疏通、清理现场的排水系统内的杂物，确保排水通畅，必要时应修筑防汛堤。
现场道路统一由专人负责维护，雨后及时排除路面积水，排除道路两侧排水沟水，并保证排水沟排水通畅；
7.6.3施工现场做到道路硬化、场地硬化、基坑周围设置截水明沟或挡水围堰；基坑底部设置排水沟、集水井；
7.6.4下雨时停止施工，并将开挖土及时压实进行打堆，并采用预先购买的彩条布覆盖，尽量减少雨水与边坡直接接触。
7.6.5开挖区域内场地硬化，在基坑外边缘周边施工挡水围堰。
7.7基坑护坡施工方案
7.7.1、基坑护坡施工方案图：
见后附图
7.7.2基坑土钉墙支护计算书（附后）
八、应急预案
8.1组织机构
土方开挖工程事故应急救援“指挥领导小组”的组长由项目经理担任，副组长由安全员、项目工程师担任；组员由施工员、质量员、材料员和各工种的工长组成。
组长：
荣长胜
副组长：
巢君华、肖栋龙
组员：
许银忠、胡宇江、冯伟国、顾振群、还加荣。
土方开挖工程事故应急救援指挥领导小组
应急救援组
后勤保障组
治安保卫组
技术分析组
善后处理组
组长：
**
*
*
组长
：
*
**
组长：
**
*
组长：
*
**
组长：
*
**
8.2应急救援指挥领导小组及专业救援组职责
8.2.1领导小组职责：
1.负责本单位“土方开挖工程应急预案”的制定、修订和演练；
2.组建土方开挖工程应急救援队，并组织实施救援行动；
3.检查督促做好防土方开挖工程事故的措施和应急救援的各项准备工作；
4.发布和解除应急救援命令；
5.向公司领导、相关部门通报事故情况，配合上级有关部门人员进行事故调查，必要时向有关单位发出救援请求。
项目部安质人员负责向建设单位、监理单位及当地安监局和有关上级单位通报事故情况；
6.组织事故调查，总结应急救援工作经验教训。
8.2.2救援专业组分工
l.应急救援组：
由项目工程师等有关人员组成。
担负查明危险源，提出应急和补救措施以及人员和劳力的调配。
2.后勤保障组：
由综合办等有关人员组成。
担负应急车辆、资金的调配以及伤员生活必需品和救援、器材、物资的供应任务。
3.治安保卫组：
由安质部相关人员组成，担负现场治安，交通指挥，设立警戒，指导人员疏散。
4.技术分析组：
由工程部等有关人员组成，负责收集有关设计、施工方案、作业指导书、工程日志和班前安全讲话等相关材料，对有关设备、设施、器具、起因物（指导致事故发生的物质、物体）、致害物（指直接作用于人体引起伤害和中毒的物质、物体）、痕迹、现场遗留物等进行技术分析、检测和试验，提报事故报告。
5.善后处理组：
由安全员等有关部门人员组成，负责指导伤亡人员家属接待和死亡人员的丧
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